[发明专利]一种直流锅炉水冷壁水动力安全及结焦实时监测方法

说明书

本发明公开了一种直流锅炉水冷壁水动力安全及结焦实时监测方法，包括以下步骤：在垂直水冷壁出口对应每个节流孔圈布置一个温度测点；在螺旋水冷壁出口对应每个节流孔圈布置一个温度测点；在温度测点处安装温度元件；将温度元件与采集器，采集器再与集散控制系统连接；采集器对多个温度元件的数据信号进行实时采集；集散控制系统对采集器采集到的数据信号进行实时检测、计算、分析并显示。本发明有效实时显示水冷壁管壁温分布，监测水冷壁水动力安全，防止水冷壁管超温；可以研判炉内火焰中心位置是否偏斜；监视水冷壁上结焦的情况，判断结焦位置及大小范围；锅炉在低负荷干态运行时，可以判断汽水分离点所在区域。

技术领域

本发明涉及一种直流锅炉水冷壁水动力安全及结焦实时监测方法，属于燃烧设备技术领域。

背景技术

锅炉的安全稳定性是火力发电机组深度调峰的关键，超临界直流锅炉在低负荷干态运行时，水冷壁管内工质流速较低，管子得不到足够的冷却，温度过高会造成爆管事故。

直流锅炉在低负荷时，如果处于干态运行模式，水在水冷壁管内汽化，管内蒸汽流速如果低或水动力存在偏差，管壁温度就可能超出许可工作温度，负荷越低超温情况越严重。因此，能全面监测水冷壁管壁温度是锅炉深度调峰安全运行的保障。锅炉现有的水冷壁温度测点比较少，不能实时监测温度偏差及超温点具体位置。

燃煤灰熔点低，运行时如果发生火焰中心偏斜、火焰冲刷水冷壁等现象，水冷壁上就有可能结焦，结焦会引起减温水量增大、排烟温度升高、锅炉效率降低，锅炉在低负荷运行时会导致水冷壁产生热偏差，影响水循环安全性，严重甚至导致水冷壁管破裂。焦块过大落下时，可能砸坏冷灰斗水冷壁管，低负荷掉大块焦会引起燃烧不稳甚至熄火。目前锅炉只能在观火孔观察附近很小面积的水冷壁结焦状况，尚没有有效手段实时确定水冷壁结焦位置及结焦面积。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种直流锅炉水冷壁水动力安全及结焦实时监测方法，本发明有效实时显示水冷壁管壁温度分布，监测水冷壁水动力安全，防止水冷壁管超温；可以研判炉内火焰中心位置是否偏斜；监视水冷壁上结焦的情况，判断结焦位置及大小范围；锅炉在低负荷干态运行时，可以判断汽水分离点所在区域。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：一种直流锅炉水冷壁水动力安全及结焦实时监测方法，包括以下步骤：

S1，在垂直水冷壁的出口处对应每个节流孔圈布置一个温度测点；

S2，在螺旋水冷壁的出口处对应每个节流孔圈布置一个温度测点；

S3，在最下层燃烧器与螺旋水冷壁出口之间至少布置一层温度测点；

S4，在温度测点处安装测温元件；

S5，上下相邻的温度测点对应布置在同一根管子上；

S6，将测温元件与采集器连接，采集器再与集散控制系统连接；

S7，采集器对多个测温元件的数据信号进行实时采集；

S8，集散控制系统对采集器采集到的数据信号进行实时检测、计算、分析并显示。

前述的一种直流锅炉水冷壁水动力安全及结焦实时监测方法，所述步骤S3，最下层燃烧器与螺旋水冷壁出口之间加装至少一层温度测点，层数越多，水冷壁壁温分布及结焦位置判断越精确。

前述的一种直流锅炉水冷壁水动力安全及结焦实时监测方法，所述测温元件测量的是水冷壁背火侧管壁温度t_c，将水冷壁传热简化为稳态导热问题，水冷壁背火侧有保温层散热忽略不计，按绝热边界考虑，忽略沿管子轴向热流，简化为二维导热问题。